DE662728C - Coordinate drilling machine - Google Patents

Description

Koordinatenbohrmaschine Es ist bekannt, die Schlitten von Koordinatenbohrmaschinen mit Hilfe von Mikroskopeinrichtungen, die mit Längenmaßstäben zusammenwirken, auf einen gewünschten Maßabstand einzustellen. Hierbei wird unbestritten eine hohe Einstellgenauigkeit erreicht, jedoch beansprucht die Schlitteneinstellung, da sie von Hand erfolgt, verhältnismäßig viel Zeit.Coordinate drilling machine It is known that the slide of coordinate drilling machines with the help of microscope devices that interact with length scales to set a desired spacing. A high level of setting accuracy is undisputed here reached, but the slide adjustment is demanding because it is done by hand, a relatively long time.

Man hat auch schon Koordinatenbohrmaschineri mit einem Kraftantrieb für eine schnelle Schlittenverstellung, vornehmlich zum Ausrichten des Werkstückes, nach einem Grobmaßstab ausgerüstet. Diese Maschinen besaßen jedoch keine Mikroskopeinrichtung, vielmehr wurde eine Gewindespindel in Verbindung mit Meßtrommel und Nonius zur Genauigkeitseinstellung des Schlittens benutzt. Nun ist an und für sich schon. eine Gewindespindel kein für die Dauer verläßlich genaues Verstellglied, da sie Verschleiß und mechanischen Beanspruchungen unterworfen ist. Diese ungünstigen Erscheinungen werden aber durch die Kupplung mit einer Kraftquelle, wie Elektromotor o. dg., noch verstärkt, so daß eine derart ausgebildete Koordinatenbohrmaschine zwar rasche Einstellzeiten ermöglicht, jedoch sehr bald nicht mehr die geforderten Genauigkeitsansprüche zu erfüllen vermag.One already has coordinate drilling machines with a power drive for quick slide adjustment, primarily for aligning the workpiece, equipped according to a rough scale. However, these machines did not have a microscope facility, rather, a threaded spindle in conjunction with a measuring drum and vernier was used to set the accuracy of the sled used. Now is in and of itself already. a threaded spindle no Reliably accurate adjustment member for the long term, since it is wear and mechanical Is subject to stress. These unfavorable phenomena are through the coupling with a power source, such as an electric motor o. Dg., reinforced, so that a coordinate drilling machine designed in this way has fast setting times allows, but very soon no longer meets the required accuracy requirements able to fulfill.

Es ist ferner bereits ein nach Koordinaten einstellbarer Schlitten bekannt, der auf einem besonderen, Bett untergebracht in eine beliebige Bohrmaschine eingeordnet werden kann. Die Verstellung des Schlittens erfolgt elektrisch und seine Stillsetzung vermittels elektrischer Kontaktanschläge, von denen jeweils der eine an dem über einem Längenmaßstab einstellbaren Nonius und der andere fest am Schlitten befestigt ist. Die Einstellung des Nonius erfolgt von Hand mit Hilfe eines Vergrößerungsglases. Die Bestimmung der Tischverschiebung durch elektrische Kontaktanschläge ist jedoch nicht genau genug und auch nicht immer verläßlich, da der Mechanismus häufig Störungen unterworfen ist. Die Einstellung-des Maßabstandes mit Nonius aber muß als unzulänglich angesehen werden.It is also a slide that can be adjusted according to coordinates known, which is placed on a special bed in any drilling machine can be classified. The carriage is adjusted electrically and his Shutdown by means of electrical contact stops, one of which in each case on the vernier, which can be adjusted over a length scale, and the other fixed to the slide is attached. The vernier is set by hand using a magnifying glass. The determination of the table displacement by electrical contact stops is however not accurate enough and also not always reliable, since the mechanism often malfunctions is subject. The setting of the measurement distance with vernier but must be considered inadequate be considered.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Koordinatenbohrmaschine zu schaffen, welcher die Vorzüge der vorbeschriebenen. Ausführungen anhaften, ohne daß ihre Nachteile in Erscheinung treten können. Sie besteht darin, daß das rasche Verstellen des Werkzeug-bzw. Werkstückschlittens auf ungefähren Maßabstand durch Kraftantrieb nach einem mit dem Antrieb gekuppelten Anzeigegerät und die anschließende Feineinstellung von Hand nach einem von dem Anzeigegerät für die Grobverschiebung gesonderten Längenmaßstab unter Beobachtung desselben durch ein Mikroskop mit einem im optischen System befindlichen Strichbild erfolgt.The invention now aims to create a coordinate drilling machine, which the merits of the above. Designs adhere without their disadvantages can appear. It consists in the fact that the rapid adjustment of the tool or. Workpiece slide to approximate distance by power drive after a with the display device coupled to the drive and the subsequent fine adjustment by hand according to a length scale that is separate from the display device for the coarse displacement while observing the same through a microscope with an in-optical system Line image takes place.

Eine so ausgebildete Koordinatenbohrmaschine, die unabhängig ist von der Genauigkeit eines Veränderungen unterworfenen Schlittenverstellgliedes, ermöglicht eine hohe Einstellgenauigkeit bei einem Mindestaufwand. an Zeit für die Einstellung._ Als Anzeigegerät für die Grobverstellung wird erfindungsgemäß besonders vorteilhaft ein Zählwerk vorgesehen, welches mit der Antriebseinrichtung für den Schlitten verbunden ist und dessen Verschiebeweg anzeigt. Ist der Schlitten entsprechend der Maschinenbauart in der Längs- und Ouerrichtung verschiebbar, so werden zwei Zählwerke vorgesehen. - .A coordinate drilling machine designed in this way that is independent of the accuracy of a subject to change slide adjusting member, enables high setting accuracy with a minimum of effort. time to recruit_ as Display device for the coarse adjustment is particularly advantageous according to the invention a counter is provided which is connected to the drive device for the carriage and shows its displacement. Is the slide according to the machine type Movable in the longitudinal and cross direction, two counters are provided. -.

Das oder die Zählwerke werden am Bedienungsstand der Maschine angeordnet, ebenso das oder die Fernrohre der Mikroskopeinrichtungen. Dadurch kann der Bedienungsmann ohne wesentlichen Standortwechsel sowohl die Grob- als auch die Feineinstellung des Schlittens bewirken. Der Schlittenvorschub wird durch den Kraftantrieb vorzugsweise über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe beliebiger Art bewirkt, so daß auf der Maschine auch Fräsarbeiten ausgeführt werden können.The counter or counters are arranged at the operator's station of the machine, likewise the telescope or telescopes of the microscope devices. This allows the operator both coarse and fine adjustments without a significant change of location of the slide. The carriage advance is preferred by the power drive effected via a speed change gear of any type, so that on the Milling work can also be carried out on the machine.

Außer den Mikroskopfernrohren sind auch die Steuer- und Schaltgriffe für die Grob-und Feineinstellung sowie die Schaltgriffe für verschiedene Tischgeschwindigkeiten am Bedienungsstand angeordnet, so daß alle für die Schlitteneinstellung maßgeblichen Teile dicht beieinanderliegend zu einer Bedienungseinheit zusammengefaßt sind.In addition to the microscope telescopes, there are also the control and switch handles for coarse and fine adjustment as well as the switch handles for different table speeds arranged at the control station, so that all are decisive for the slide setting Parts are combined close together to form an operating unit.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.In the drawing, the subject matter of the invention is in one embodiment illustrated.

Fig. i zeigt die Ansicht einer Koordinatenbohrmaschine von der Seite.Fig. I shows the view of a coordinate drilling machine from the side.

Fig. 2 ist eine teilweise Vorderansicht nach Fig. 1.FIG. 2 is a partial front view of FIG. 1.

Fig.3 ist eine Draufsicht auf den Bedienungsstand. ' Fig. q. zeigt in schematischer Darstellung den Antrieb für einen nach Recht@vinkelkoordinaten verstellbaren Werkstückschlitten.Fig. 3 is a plan view of the operator's station. 'Fig. Q. shows in a schematic representation the drive for a right angle coordinates adjustable workpiece slide.

Fig. 5 zeigt im Schema die Anordnung der optischen Geräte für die Feineinstellung des Schlittens.Fig. 5 shows a schematic of the arrangement of the optical devices for Fine adjustment of the slide.

Fig.6 ist ein Querschnitt durch den @Verkstückschlitten mit Unterschlitten und Maschinenbett.Fig. 6 is a cross section through the @ Verkstückschlitten with lower slide and machine bed.

Die dargestellte Kaordi:natenbohrmaschine besitzt im wesentlichen den folgenden Aufbau: Auf dem Maschinenbett i erhebt sich der Ständer 2, welcher an seinem oberen Teil den höhenverstellbaren Bohrkopf 3 trägt. Der Antrieb der Bohrspindel 4. erfolgt durch einen in dem Ständer untergebrachten, auf der Zeichnung nicht sichtbaren Elektromotor über ein in dein Getriebekasten 5 befindliches Getriebe in verschiedenen Geschwindigkeitsstufen. Auf dem Maschinenbett i. ist auf zwei Flachführungen 6, 7 mit rollender Reibung und der Gradführung 8 mit gleitender Reibung der Unterschlitten 9 quer verschiebbar. Er besitzt auf seinem oberen Teil Längsführungen io, 11, 12 in der gleichen Ausbildung, jedoch um 9o° versetzt, auf denen der Werkstückschlitten 13 verschiebbar ist. Der Schlitten 13 ist somit nach Rechtwinkelkoordinaten einstellbar geführt.The shown Kaordi: natenbohrmaschine has essentially the following structure: The stand 2 rises on the machine bed i, which carries the height-adjustable drill head 3 on its upper part. The drive of the drilling spindle 4. is carried out by a placed in the stand, not visible on the drawing Electric motor via a gearbox located in your gearbox 5 in different Speed levels. On the machine bed i. is on two flat guides 6, 7 with rolling friction and the degree guide 8 with sliding friction of the lower slide 9 can be moved across. It has longitudinal guides io, 11, 12 on its upper part in the same design, but offset by 90 °, on which the workpiece slide 13 is slidable. The carriage 13 is thus adjustable according to right-angle coordinates guided.

Die Einstellung des Werkstückschlittens 13 geschieht auf folgende Art: In dem am vorderen Teil des Maschinenbettes, d. h. am Bedienungsstand, befindlichen Gehäuse 14 ist das Antriebsglied für die Schlittenverstellung sowie ein noch näher zu beschreibendes, als Hilfsvorrichtung dienendes Getriebe untergebracht. Ferner sind auf dem Gehäuse 14. Schalthebel und die zur Überwachung der Schlittenbewegungen vorgesehenen Hilfseinrichtungen angeordnet. Der Antriebsmotor 15 für die rasche Grobverschiebung des Werkstückschlittens 13 treibt über ein Schneckengetriebe 16, 17 auf ein Geschwindigkeitswechselgetriebe (Fig. 4). Dieses besteht zunächst aus den Zahnrädern 18, i9, welche auf der mittels Handgriff 2o längs verschiebbaren Welle 2i sitzen. Das die Weile 2i antreibende Schneckenrad ist drehbeweglich, aber axial unverschieblich gelagert. In der in der Zeichnung angegebenen Getriebestellung ist das Zahnrad 18 mit dem Zahnrad z2 in Eingriff gebracht, welches auf der unverschieblich gelagerten Welle 23 sitzt. Auf der Welle 23 sitzen ferner auf einer gemeinsamen Nabe die Zahnräder :24 und 25. Das Zahnrad 25 trägt auf seiner Stirnseite Kupplungsklauen 26, die mit den Gegenklauen einer auf der von der Welle 23 getrennten Welle 27 sitzenden Kupplungsmuffe 28 in Eingriff gebracht werden können. Die Welle 27 ist mit Keilnuten versehen, so daß sich die Antriebsschnecke 28 je nach den Stellungen des Unterschlittens darauf verschieben kann. Die Schnecke 28 steht mit einem Schneckenrad 29 in Eingriff. Dieses sitzt auf der Welle 30, welche in dem Unterschlitten 9 gelagert ist und an ihrem oberen Ende ein Zahnritzel 31 trägt, das mit der mit dem Werkstückschlitten 13 verbundenen Zahnstange 32 in Eingriff steht. Das Zahnrad 24 kämmt mit einem in denn Gehäuse 14. unverschieblich gelagerten, auf der Welle 35 frei drehbaren Zahnrad 33, welches an seiner Stirnseite Kupplungsklauen 3:a. besitzt, die mit den Gegenklauen einer mit der Welle 35 auf Drehung verbundenen verschiebbaren Schaltmuffe 36 in Eingriff gebracht werden können. Die Welle 35 bewirkt die Querbewegung des Schlittens. 13, indem sie über ein Schneckengetriebe 37, 38 und ein Zahnstangengetriebe 39, do auf den Unterschlitten 9 treibt. Das Schneckenrad 38 ist auf einer im Maschinenbett i gelagerten Welle .41 befestigt, die gleichzeitig das mit der Zahnstange 4o in Eingriff stehende Zahnritzel 39 trägt. Längs- und Querbewegung des Werkstückschlittens 13 können nach Belieben gleichzeitig oder getrennt voneinander erfolgen, je nach der Stellung der durch die Schalthebe142, .a.3 zu bewegenden Kupplungsmuffen 28, 36.The setting of the workpiece carriage 13 takes place as follows Type: In the one on the front part of the machine bed, d. H. at the control station Housing 14 is the drive member for the slide adjustment as well as an even closer one housed to be described, serving as an auxiliary gear. Further are on the housing 14. Shift levers and those for monitoring the slide movements provided auxiliary equipment arranged. The drive motor 15 for the rapid Coarse displacement of the workpiece carriage 13 drives via a worm gear 16, 17 to a speed change gearbox (Fig. 4). This initially consists of the gears 18, i9, which are longitudinally displaceable on the handle 2o Wave 2i sit. The worm wheel driving the while 2i is rotatable, but axially immovable. In the gear position indicated in the drawing the gear 18 is brought into engagement with the gear z2, which is immovable on the mounted shaft 23 is seated. On the shaft 23 also sit on a common Hub the gears: 24 and 25. The gear 25 carries coupling claws on its front side 26, which are seated with the opposing claws of a shaft 27 that is separate from the shaft 23 Coupling sleeve 28 can be brought into engagement. The shaft 27 is splined provided, so that the drive worm 28 depending on the positions of the lower slide can move on it. The worm 28 meshes with a worm wheel 29. This sits on the shaft 30, which is mounted in the lower slide 9 and on its upper end carries a pinion 31 which is connected to the workpiece slide 13 connected rack 32 is in engagement. The gear 24 meshes with an in for housing 14. immovably mounted, on the shaft 35 freely rotatable gear 33, which on its end face coupling claws 3: a. owns the one with the opposing claws a sliding sleeve 36 in rotation connected to the shaft 35 Intervention can be brought about. The shaft 35 causes the carriage to move transversely. 13 by using a worm gear 37, 38 and a rack and pinion gear 39, do on the sub-slide 9. The worm wheel 38 is on one in the machine bed i mounted shaft .41 attached, which at the same time with the rack 4o engaged pinion 39 carries. Longitudinal and transverse movement of the workpiece slide 13 can be done simultaneously or separately, depending on your preference the position of the coupling sleeves 28 to be moved by the shift lever142, .a.3, 36.

Bei der gezeichneten Getriebestellung erfolgt die Tischbewegung mit langsamer Geschwindigkeit. Wird das Zahnrad i9 durch Verschieben der Welle 21 mit dem Zahnrad 25 in Eingriff gebracht, so erfolgt die Schlittenverstellung im schnellen Gang. Verschiedene Geschwindigkeiten können durch Auswechseln des Zahnrades 18 erreicht werden. Auf den Antriebswellen 27, 35 für die Längs-und Querbewegung des Schlittens 13 sitzen die Kegelräder 44 bzw. 45, welche über Kegelradtrieblinge die Zählwerke Z1 und Z' in Betrieb setzen. Das ZählwerkZ1 wird von dem Kegelrad .4d. über die Kegelradtrieblinge .16, 4.7, 48 angetrieben und das Zählwerk ZZ von dem Kegelrad 45 über die Kegelradtrieblinge 4.9, 50, 51. Die Zählwerke, die in bekannter Ausführung gehalten sind, geben unmittelbar den Betrag der Grobverschiebung des Schlittens an. Sie sind am Bedienungsstand angeordnet. Zur Bestimmung der Schlittenverschiebung sind ferner Längenmaßstäbe 52 und 53 vorgesehen, die mit den optischen Geräten 5.4 und 55 zusammenwirken.The table movement also takes place in the gear position shown slow speed. If the gear is i9 by moving the shaft 21 with the gear 25 brought into engagement, the slide adjustment takes place in the fast Corridor. Different speeds can be achieved by changing the gear 18 will. On the drive shafts 27, 35 for the longitudinal and transverse movement of the carriage 13 sit the bevel gears 44 and 45, which the counters via bevel gear drives Put Z1 and Z 'into operation. The counter Z1 is of the bevel gear .4d. about the Bevel gear drives .16, 4.7, 48 driven and the counter ZZ from the bevel gear 45 on the bevel gear drives 4.9, 50, 51. The counters, which are known in the art are held, give immediately the amount of the coarse displacement of the slide at. They are arranged at the operator's station. To determine the slide displacement length scales 52 and 53 are also provided, which with the optical devices 5.4 and 55 work together.

Das optische Teilbild der Längenmaßstäbe wird in bekannter Weise unter Zuhilfenahme einer Beleuchtungseinrichtung über Linsen und Prismen, die in den Gehäusen 54a bzw. 55" untergebracht sind, in das Sehfeld des Okulars 54 bzw. 55 übermittelt. Der Strahlengang geht dabei durch die Rohre 5,1.U bzw. 55l'. Diese können jedoch auch fortgelassen werden. Der Strahlengang geht dann von dein Objektiv 54.a unmittelbar durch den Raum in das Fernrohr 54 und bei der anderen optischen Einrichtung von 55a nach 55. Die an sich beliebigen Längenmaßstäbe sind in dem gezeigten Beispiel von zylindrischer Gestalt und besitzen eine schraubenlinige Teilung auf dem Zylindermantel. Die Feineinstellung des Maßstabes 52 wird von dem Kordelgriff 56 aus durch Verdrehen vorgenommen. Der Einstellvorgang des Schlittens 13 ist wie folgt: Eine Teillinie des Maßstabes wird zunächst mit dem Strichbild des optischen Gerätes zur Deckung gebracht, und zwar durch Verdriehen des Maßstabes. Alsdann wird, sofern der einzustellende Maßabstand Maßbruchteile besitzt, der Maßstab um diese Bruchteile verdreht. Zur Bestimmung dieser Maßbruchteile (zehntel bis tausendstel Millimeter) dient eine auf dem Maßstab sitzende Meßtrommel 57, die mit einem Nonius zusammenwirkt. Nun wird der Antriebsmotor 15 mittels des ebenfalls am Bedienungsstand angeordneten Drehschalters 58 eingeschaltet und der Werkstückschlitten über das beschriebene Getriebe in der Längsrichtung grob verschoben. Das Zählwerk gibt dabei, wie gesagt, die grobe Verschiebestrecke an. Der Schlitten wird auf das ungefähre Sollmaß bewegt und dann die Feineinstellung von Hand durch das auf der Schneckenwelle i 5a sitzende Handrad 59 o. dgl. vorgenommen. Der Schlitten befindet sich auf genauem Maßabstand, sobald sich das Strichbild der optischen Einrichtung wider mit der Teilung des Maßstabes in Deckung befindet.The optical partial image of the length scales is transmitted in a known manner with the aid of a lighting device via lenses and prisms which are accommodated in the housings 54a or 55 "into the field of view of the eyepiece 54 or 55. The beam path goes through the tubes 5, 1.U or 55l '. These can, however, also be omitted. The beam path then goes from the objective 54.a directly through the room into the telescope 54 and, in the case of the other optical device, from 55a to 55. Which are arbitrary length scales In the example shown, of cylindrical shape and having a helical division on the cylinder jacket. The fine adjustment of the scale 52 is carried out by turning the cord grip 56. The adjustment process of the carriage 13 is as follows: A partial line of the scale is first shown with the line drawing of the optical device brought into congruence by twisting the scale nde dimensional distance has fractions, the scale rotates by these fractions. A measuring drum 57, which sits on the scale and interacts with a vernier, is used to determine these dimensional fractions (tenths to thousandths of a millimeter). The drive motor 15 is now switched on by means of the rotary switch 58, which is also arranged on the control station, and the workpiece carriage is roughly shifted in the longitudinal direction via the described gear unit. As already mentioned, the counter indicates the rough shifting distance. The slide is moved to the approximate nominal size and the fine adjustment is then made by hand using the handwheel 59 or the like sitting on the worm shaft i 5a. The slide is at the exact dimensional distance as soon as the line image of the optical device is in line with the division of the scale.

Die Einstellung des Schlittens in der Querrichtung geht ebenso vor sich. Die Fernrohre 54 und 55 der optischen Geräte sind ebenso wie die Zählwerke Z1 und Z° am Bedienungsstand angeordnet. Der Bedienungsmann beherrscht also von einem Standort aus sämtliche Einstellphasen des Werkstückschlittens.The adjustment of the carriage in the transverse direction proceeds in the same way themselves. The telescopes 54 and 55 of the optical devices are just like the counters Z1 and Z ° arranged on the control station. So the operator has mastered of one location from all setting phases of the workpiece slide.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Koordinatenbohrmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Verstellen des Werkzeug- bzw. Werkstückschlittens auf ungefähren Maßabstand durch Kraftantrieb nach einem mit dem Antrieb gekuppelten Anzeigegerät und die anschließende Feineinstellung von Hand nach einem von dem Anzeigegerät für die Grobverschiebung gesonderten Längenmaßstab unter Beobachtung desselben durch ein Mikroskop mit einem im optischen System befindlichen Strichbild erfolgt. PATENT CLAIMS: i. Jig drilling machine, characterized in that that the rapid adjustment of the tool or workpiece slide to approximate Dimensional distance by power drive after a display device coupled to the drive and the subsequent fine adjustment by hand according to one of the display device for the coarse displacement by a separate length scale while observing it a microscope with a line image located in the optical system takes place. 2. Koordinatenbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät für die Grobverstellung ein Zählwerk ist.2. Coordinate drilling machine according to Claim i, characterized in that the display device there is a counter for the coarse adjustment.